ASHES
BIOECONOMY INTERNATIONAL


Rückführung von Nährstoffen aus Aschen von thermo-chemischen Prozessen mit Bagasse bzw. Bagassestroh

Koordinator: Herr M.Eng. Martin Meiller – (Fraunhofer)

Projektbeschreibung

Das Ziel des Gesamtprojektes war es, einerseits die Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz in Verbrennungsanlagen der Bioethanolherstellung mit Bagasse, Bagassestroh und Filterkuchen in Brasilien aufzuzeigen und gleichzeitig Fragestellungen zur Schließung der Nährstoffkreisläufe für düngewirksame Stoffe zu untersuchen. Bei einer Schließung der Stoffkreisläufe werden nicht nur die Rohphosphatlagerstätten geschont, sondern auch Schadstoffe, wie Cadmium und Uran, die als Begleitelemente im Erz vorliegen, im Produkt (Düngezuschlagsstoff) reduziert. Wesentliches Projektziel für das Institut für Technische Chemie (ITC) war, die bestehenden Methoden zur Charakterisierung von thermochemischen Prozessen und deren Produkten mit Bagasse und Bagassestroh zu validieren und insbesondere die Methoden zur Analyse der Düngemitteltauglichkeit zusammen mit den Projektpartnern weiterzuentwickeln. Hierfür wurden die Brennstoffe, Bagasse, Zuckerrohrstroh, Filterkuchen, deren Pellets sowie Mischungen der Brennstoffe untereinander und mit Additiven unter definierten Bedingungen verbrannt. Die Aschen wurden anschließend charakterisiert und hinsichtlich der Düngemitteltauglichkeit sowie der noch enthaltenen Nährstoffe untersucht. Aus umfangreichen Testläufen an einem Schachtofen, kann nicht nur das Verbrennungsverhalten in einer industriellen Feuerung abgeschätzt sondern auch nachgewiesen werden, dass es möglich ist, rund 50 % der in den Reststoffen enthaltenen Nährstoffe in für die Pflanzen löslicher Form in die Aschen zu überführen. Durch eine Mischung der bei der Bioethanol anfallenden Reststoffe konnten die Nährstoffgehalte von Phosphor und Kalium insgesamt in den Aschen gesteigert werden. Durch Zugabe von weiteren nährstoffhaltigen Additiven, wie z.B. Hühnertrockenkot und Gärrestpellets konnte insbesondere das verfügbare Kalium in den Aschen auf über 50 % erhöht werden. Je nach Mischung der Reststoffe ähnelt das Verbrennungsverhalten einer Hackschnitzelfeuerung. Damit wären diese Brennstoffe grundsätzlich geeignet, auch Holzhackschnitzel als hochwertigen (und eher kostenintensiven) Brennstoff zu substituieren. Ebenfalls wurden Optimierungsmöglichkeiten für die Anlagen in Brasilien hinsichtlich der Energie- und Stoffausnutzung anhand von Bilanzen erarbeitet. Hierdurch könnte bei entsprechender Umsetzung vor Ort eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz in den Anlagen (USINAs) sowie eine Senkung des spezifischen CO2 Ausstoßes je kWh erzeugten Strom oder Wärme erreicht werden. Insgesamt könnten die Untersuchungen zum Ziel der Bundesregierung beitragen, die begrenzte Ressource Boden in Brasilien so zu erhalten, dass ihre vielfältigen Funktionen auch künftigen Generationen im gleichen Umfang in Qualität und Quantität wie heute zur Verfügung stehen.

 

(Autor: Dr. H.-J. Gehrmann)

Teilprojekte

031A288B
Fördersumme: 179.703,00 €

Laufzeit 01.04.2015 – 31.12.2018


Herr Dr. Hans-Joachim Gehrmann

Karlsruher Institut für Technologie


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Sondervermögen Großforschung

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031A288C
Fördersumme: 272.869,00 €

Laufzeit 01.04.2015 – 31.12.2018


Herr Dr. Stefan Vodegel

Technische Universität Clausthal


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Adolph-Roemer-Str. 2 a

38678 Clausthal-Zellerfeld

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031A288D
Fördersumme: 359.228,00 €

Laufzeit 01.04.2015 – 31.12.2018


Frau Dr. Silvia Schrey

Forschungszentrum Jülich GmbH


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Institut für Bio- und Geowissenschaften

Pflanzenwissenschaften

Wilhelm-Johnen-Straße

52428 Jülich

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031A288E
Fördersumme: 635.813,00 €

Laufzeit 01.04.2015 – 31.12.2018


Herr M.Eng. Martin Meiller

Fraunhofer


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Tel: +49 9661 8155 421

Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik

Institutsteil Sulzbach-Rosenberg

An der Maxhütte 1

92237 Sulzbach-Rosenberg

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031A288F
Fördersumme: 308.322,00 €

Laufzeit 01.04.2015 – 31.12.2018


Frau Erna Muks

Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH


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Bustadt 40

74360 Ilsfeld

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031A288G
Fördersumme: 181.432,00 €

Laufzeit 01.04.2015 – 31.12.2018


Herr Dipl.-Ing. Christian Adam

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung


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Unter den Eichen 87

12205 Berlin

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031A288H
Fördersumme: 430.281,00 €

Laufzeit 01.04.2015 – 31.12.2018


Frau Dr. Tanja Schaaf

Outotec GmbH & Co. KG


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Ludwig-Erhard-Str. 21

61440 Oberursel (Taunus)

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